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Document type: Trabalho de Conclusão de Curso
Access type: Acesso Aberto
Title: Investigação de diferentes abordagens do Algoritmo Evolutivo aplicado ao problema de predição de proteínas no modelo HP-3D
Alternate title (s): Investigating Different Evolutionary Algorithm Approaches for Protein Structure Prediction in the 3D-HP Model
Author: Carvalho, Paula Prado
First Advisor: Brasil , Christiane Regina Soares
First member of the Committee: Gabriel , Paulo Henrique Ribeiro
Second member of the Committee: Cattelan , Renan Gonçalves Cattelan
Summary: Os Algoritmos Evolutivos (AEs) são meta-heurísticas inspiradas na evolução biológica, amplamente utilizadas na resolução de problemas de otimização complexos, especialmente aqueles que envolvem múltiplos objetivos conflitantes. Este trabalho tem como objetivo investigar e comparar o desempenho de diferentes variantes de AEs, considerando abordagens monoobjetivo e multiobjetivo, aplicadas ao problema de Predição de Estruturas de Proteínas (PSP) no modelo hidrofóbico-polar tridimensional (HP-3D). Para isso, foram implementadas e avaliadas computacionalmente diferentes abordagens, com destaque para as variantes multiobjetivo baseadas em múltiplas tabelas, como o AEMMT. A avaliação dos algoritmos se deu utilizando métricas como aptidão das soluções (fitness), número de avaliações e taxa de acerto. Os resultados evidenciam que as abordagens multiobjetivo apresentam desempenho superior em relação às monoobjetivo, especialmente em instâncias mais complexas. Como principal contribuição, este estudo fornece uma análise comparativa sistemática que identifica as configurações algorítmicas mais robustas e eficientes para o problema no modelo HP-3D, corroborando a literatura e reforçando o potencial dos AEs multiobjetivo para esta aplicação.
Abstract: Evolutionary Algorithms (EAs) are metaheuristics inspired by biological evolution, widely used to solve complex optimization problems, especially those involving multiple conflicting objectives. This work aims to investigate and compare the performance of different EA variants, considering both single-objective and multiobjective approaches, applied to the Protein Structure Prediction (PSP) problem using the three-dimensional hydrophobic-polar (HP-3D) model. To this end, different approaches were computationally implemented and evaluated, highlighting multiobjective variants based on multiple tables, such as the AEMMT. The algorithms were evaluated using metrics such as solution fitness, number of evaluations, and success rate. The results show that multiobjective approaches outperform single-objective ones, especially in more complex instances. As a main contribution, this study provides a systematic comparative analysis that identifies the most robust and efficient algorithmic configurations for the problem in the HP-3D model, corroborating the literature and reinforcing the potential of multiobjective EAs for this application.
Keywords: Algoritmos evolutivos
Otimização multiobjetivo
AEMT
AEMMT
Predição de estrutura de proteínas
Area (s) of CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
Quote: CARVALHO, Paula Prado. Investigação de diferentes abordagens do Algoritmo Evolutivo aplicado ao problema de predição de proteínas no modelo HP-3D. 2026. 85 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Sistemas de Informação) – Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/50297
Date of defense: 19-Mar-2026
Appears in Collections:TCC - Sistemas de Informação (Uberlândia)

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